【題目】為探索工業(yè)廢料的再利用,某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖1實(shí)驗(yàn)流程,用含有鋁、鐵和銅的合金廢料制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO47H2O)和膽礬晶體請(qǐng)回答:
(1)寫出步驟Ⅰ反應(yīng)的離子方程式: ______ 。
(2)試劑X是 ______。步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是 ______。
(3)進(jìn)行步驟Ⅱ時(shí),該小組用如圖2所示裝置及試劑制取CO2并將制得的氣體通入溶液A中.一段時(shí)間后,觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀會(huì)逐漸減少.為了避免固體C減少,可采取的改進(jìn)措施是 ______。
(4)由溶液E到綠礬晶體(FeSO47H2O),所需操作是 ______ 、 ______ 、 ______ 、洗滌、干燥。
(5)用固體F制備CuSO4溶液,可設(shè)計(jì)如圖3三種途徑:寫出途徑①中反應(yīng)的離子方程式 ______ ,請(qǐng)選出你認(rèn)為的最佳途徑并說明選擇的理由 ______ 。
【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 稀硫酸 過濾 在a、b之間添加盛放飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 過濾 3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O 途徑②最佳,理由是原料利用率高,環(huán)境污染小
【解析】
金屬鐵和金屬銅不與氫氧化鈉反應(yīng),鋁可與氫氧化鈉反應(yīng),用含有鋁、鐵和銅的合金制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO47H2O)和膽礬晶體流程為:合金中鋁、氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng),所得濾液A為NaAlO2溶液,經(jīng)途徑Ⅱ與足量二氧化碳發(fā)生AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,反應(yīng)可生成氫氧化鋁固體C,生成的氫氧化鋁再和鹽酸反應(yīng)生成AlCl3,得到的AlCl3較純凈;溶液D為碳酸氫鈉溶液;
濾渣B為Fe和Cu的化合物,加入足量稀硫酸,得到的濾液E為FeSO4,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得到綠礬,濾渣F為Cu,可用于制備膽礬,以此解答本題。
(1)步驟Ⅰ加過量的氫氧化鈉,金屬鋁和氫氧化鈉反應(yīng),金屬鋁溶解其中生成偏鋁酸鈉溶液,即2Al+2OH+2H2O=2AlO2-+3H2↑,
故答案為:2Al+2OH+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(2)金屬鐵和金屬銅不與氫氧化鈉反應(yīng),金屬銅和稀硫酸之間不反應(yīng),但是金屬鐵可以和稀硫酸之間反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,進(jìn)而制的綠礬晶體,步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是固體和液體的分離操作,應(yīng)該是過濾,
故答案為:稀硫酸;過濾;
(3)進(jìn)行步驟Ⅱ時(shí),該小組用如圖2所示裝置及試劑將制得的CO2氣體通入溶液A中。一段時(shí)間后,觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀逐漸減少,其原因是二氧化碳?xì)怏w中含有從鹽酸中揮發(fā)出的氯化氫氣體,氯化氫在水中溶解了部分沉淀氫氧化鋁,發(fā)生的反應(yīng)為Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,為了避免固體C減少,可在制取二氧化碳的收集裝置中增加一個(gè)洗去氯化氫的裝置,二氧化碳在飽和碳酸氫鈉中不溶,氯化氫和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,所以可在裝置I和Ⅱ之間增加一個(gè)盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶,除去二氧化碳中的氯化氫,
故答案為:在a、b之間添加盛放飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶;
(4)溶液E為FeSO4溶液,得到綠礬晶體(FeSO47H2O)的操作為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,
故答案為:蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;過濾;
(5)金屬銅可以和稀硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水,即3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,銅不能和稀硫酸反應(yīng),但是當(dāng)加熱并通入空氣之后,銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅,然后氧化銅會(huì)和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅,不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體,該過程原料利用率高,且環(huán)境污染小,所以途徑②最佳,
故答案為:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;途徑②最佳,理由是原料利用率高,環(huán)境污染小。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溶液X含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、S2-、SO42-、Cl-、OH-中的一種或幾種,取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和相關(guān)數(shù)據(jù)(氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)如下:
(1)通過上述實(shí)驗(yàn)過程,一定不存在的離子是_______。
(2)反應(yīng)①中生成A的離子方程式為________。
(3)若測(cè)得X溶液中c(H+)=6mol·L-1,則X溶液中_______(填“含”或“不含”)Fe3+,c(Fe3+)=________mol·L-1(若填不含,則不需計(jì)算),X溶液中c(Cl-)=_______mol·L-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】含有O22-的物質(zhì)通常接有較強(qiáng)的氧化化性,一定條件下也可表現(xiàn)出還原性等,在現(xiàn)代工業(yè)及生活中有著重要的用途。
(1)過氧化鈣可用作魚苗長(zhǎng)途運(yùn)輸中的供氧劑、消毒劑,寫出過氧化鈣的電子式:______,用化學(xué)方程式表示出它作供氧劑的原理:______。
(2)過氧化氫能氧化許多物質(zhì),也能被多種常見物質(zhì)催化分解。
①向20mL0.05molL-1的H2O2溶液中緩慢通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4mLSO2(忽略溶液體積的變化),充分反應(yīng)后再加入幾滴甲基橙試劑,溶液變紅,則反應(yīng)后溶液的pH為______。
②為證明MnO2能催化H2O2的分解,同學(xué)甲設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
但乙同學(xué)認(rèn)為,僅憑此實(shí)驗(yàn)不能確認(rèn)MnO2是該反應(yīng)的催化劑,他作出此判斷的理由可能是______。
③FeCI3可催化H2O2的分解,其催化機(jī)理分為兩個(gè)階段,相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為:
(i)2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl。
(ii)______。
若在實(shí)驗(yàn)中加入幾滴______,則能證明反應(yīng)過程中確有Fe2+生成。
(3)過硫酸鈉(Na2S2O8,有一個(gè)過氧根)其有強(qiáng)氧化性,Na2S2O8中硫元素的化合價(jià)為______,向Na2S2O8溶液中加入MnSO4后可得到紫色溶液,則此反應(yīng)中氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CO和NO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì),它們之間能緩慢地發(fā)生如下反應(yīng):2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,現(xiàn)利用此反應(yīng),擬設(shè)計(jì)一種環(huán)保裝置,用來消除汽車尾氣對(duì)大氣的污染,下列方案可以提高尾氣處理效率的是( )
①選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?/span> ②提高裝置溫度 ③增大裝置的壓強(qiáng) ④裝置中放入堿石灰
A. ①③④ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②③④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】生態(tài)工業(yè)園區(qū)的建設(shè),不僅僅是體現(xiàn)環(huán)保理念,重要依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論和充分考慮經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,如圖是某企業(yè)設(shè)計(jì)的硫酸-磷銨-水泥聯(lián)產(chǎn),海水-淡水多用,鹽-熱-電聯(lián)產(chǎn)生三大生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈流程圖。根據(jù)上述產(chǎn)業(yè)流程回答下列問題:
(1)從原料、能源、交通角度考慮該企業(yè)應(yīng)建在______
A西部山區(qū) B沿海地區(qū) C發(fā)達(dá)城市 D東北內(nèi)陸
(2)該流程①、②、③、④、⑤為能量或物質(zhì)的輸送,請(qǐng)分別寫出輸送的主要物質(zhì)的化學(xué)式或能量形式:①______、②______、③______、④______、⑤______。
(3)沸騰爐發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______;磷肥廠的主要產(chǎn)品是普鈣,其主要成分是______(填化學(xué)式)。
(4)熱電廠的冷卻水是______,該流程中濃縮鹽水除提取鹽以外還可提取的物質(zhì)有______(寫出一種即可)。
(5)根據(jù)現(xiàn)代化工廠沒計(jì)理念請(qǐng)?zhí)岢龈郀t煉鐵廠廢氣、廢渣及多余熱能的利用設(shè)想。______,______(寫出兩點(diǎn)即可)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】按要求填空。
(1)根據(jù)反應(yīng)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是_____,當(dāng)有2molHNO3參加反應(yīng)時(shí),被氧化的物質(zhì)是____g,電子轉(zhuǎn)移數(shù)目約為_____個(gè)。
(2)在反應(yīng)K2S+4H2SO4(濃)K2SO4+4SO2↑+4H2O中,氧化產(chǎn)物是____,還原產(chǎn)物是______,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比是_____。
(3)某同學(xué)寫出以下三個(gè)化學(xué)方程式:(未配平)
①NO+HNO3→N2O3+H2O
②NH3+NO→HNO2+H2O
③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
其中你認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的是______。
(4)今有下列三個(gè)氧化還原反應(yīng):
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化性最強(qiáng)的物質(zhì)的是____(填字母,下同),若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要將I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,則可加入的試劑是____。
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.I2
(5)30mL濃度為0.05mol·L-1的Na2SO3溶液恰好與25mL濃度為0.02mol·L-1的K2R2O7溶液反應(yīng),則元素R在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)是_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.碳素鋼、青銅、鐵紅都屬于合金
B.用澄清石灰水可鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種溶液
C.氯水久置后漂白性減弱、酸性增強(qiáng)
D.可通過圖裝置除去Cl2中的HCl
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)所選擇的裝置或操作正確的是( )
A.用圖1所示的裝置可以實(shí)現(xiàn)用酒精提取溴水中的Br2
B.用圖2所示的裝置分層時(shí),兩層液體先后從下口出
C.粗鹽提純,除去沉淀和泥沙等雜質(zhì)時(shí),選圖3所示的裝置
D.NaCl溶液蒸發(fā)結(jié)晶時(shí),選圖4所示的裝置,至蒸發(fā)皿中晶體全部析出時(shí)再停止加熱
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】食用二氧化硫漂白過的食品,對(duì)人體的肝、腎臟等有嚴(yán)重?fù)p害。某科研小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)二氧化硫的漂白性;卮鹣铝袉栴}:
(一)二氧化硫的制備
實(shí)驗(yàn)室一般采用亞硫酸鈉與硫酸(濃硫酸與水1:1混合)反應(yīng)制取二氧化硫
(1)寫出實(shí)驗(yàn)室制SO2的化學(xué)方程式________________________________;
(2)欲收集一瓶干燥的二氧化硫,選擇上圖中的裝置,其最佳連接順序?yàn)椋?/span>_______________________________________(按氣流方向,用小寫字母表示)。
(二)二氧化硫性質(zhì)的檢驗(yàn)
將上述收集到的SO2通入下列裝置中,在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),回答下列問題:
序號(hào) | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 解釋原因 |
① | _________________________ | _________________________ |
② | 品紅試液褪色 | SO2具有漂白性 |
③ | ________________________ | 反應(yīng)的離子方程式____________________ |
④ | 溶液變渾濁,有黃色沉淀生成 | SO2+2H2S=3S↓+2H2O |
(3)用SO2漂白過的食品中一般殘留有亞硫酸鹽,科研小組設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)食品中是否含有亞硫酸鹽的簡(jiǎn)單方法:將食品剪成碎末放入燒杯,加入適量的水,加熱一會(huì)兒,冷卻至室溫,滴加鹽酸和試劑A,觀察液體的顏色變化既可。
①上述檢驗(yàn)中試劑A是_____________。
②加熱的作用是加快反應(yīng)速率(或加快食品的溶解),加熱時(shí)間不能太長(zhǎng)的原因是_________________________________________________________________。
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